1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的与意义

船舶在海洋中航行时，很快就会有污损生物如生物幼虫和藻类孢子吸附在船壳表面，并大量生长繁殖，从而形成海洋生物污损。船壳生物污损会使船体表面粗糙度增加，摩擦力阻力增大，从而导致船舶航行速度明显降低。同时由于大量生物附着，船体自重的增加，会使燃料消耗增大，大大减少经济效益，而船体表面的腐蚀会减少船舶寿命，进船坞维修次数增加。据文献报道，由于海洋污损生物的附着所造成的燃油消耗增加,大约占航运燃油总消耗的30%～50%^[1]，因此，防止海洋污损生物附着，减少海洋生物污损的研究是具有经济性和重要军事意义的。

目前，针对海洋生物污损的防治主要是通过涂防污涂料。传统的有毒防污涂料为有机锡，由于其对环境的危害巨大，早在2008年全面禁止，取而代之的是低毒防污涂料，由不易降解的金属离子在海洋中的沉积和杀虫剂对非目标性海洋生物的毒杀，目前使用的低毒防污涂料仍然会对海洋环境造成污染和影响，也会对人类自身造成一定的安全问题。随着当前世界对海洋生态环境保护的日益重视，危害环境和生态系统的有毒防污涂料最终将被全面淘汰。因此，新的船舶绿色防污技术已成为世界各国研究的热门话题。

仿昆虫翅膀表面形貌的船舶绿色防污技术从结构设计上抑制海洋生物附着，其原理是利用疏水结构和低表面能的物理特性，即使有海洋污损生物附着也会因其自重和船体运动而脱落，不会影响生态环境，也不给船舶带来附加设备或额外能量消耗及空间占用，仅依靠直接改变船体表面微观形貌就可以有效地防止海洋污损生物对船体的附着，是当今绿色防污的重要一环。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本文以昆虫翅膀表面形貌为主要研究对象，选取几种典型的昆虫翅膀，并制成标本，测量昆虫翅膀的表面形貌，提取其表面特征参数，利用扫描电子显微镜和高精度接触角测量仪对昆虫翅膀表面疏水性能进行观测研究，得出典型昆虫表面的疏水性与结构的关系，然后与疏水性防污涂料的海洋防污机理研究相结合，得出基于昆虫翅膀表面形貌的海洋防污机理。

2.2技术方案和措施

3. 研究计划与安排

1-3周：文献查阅与调研时间，撰写文献综述报告和开题报告；

4-5周：完成外文的翻译工作，同时掌握结构仿生防污技术；

6-8周：掌握表面形貌测量仪器的原理、操作方法；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]白秀琴，袁成清，严新平等. 基于贝壳表面形貌仿生的船舶绿色防污研究[j].武汉理工大学学报，2011，33（1）：75-78.

[2]弯艳玲，廉中旭，丛茜. 典型昆虫翅膀表面微观结构功能的探讨[j].长春理工大学学报，2014，37（3）：37-42.

[3]叶霞，周明，李健等.从自然到仿生的超疏水表面的微观结构[j].纳米技术与精密工程，2009,7（5）：381-386.